Глава 1. Астрономические целевые объекты

В релятивистской механике (основы межзвездных траекторий) приняты два вида времени – время внешнего наблюдателя t и время, измеряемое часами на борту ракеты (собственное время ). Соответственно этим временам определяются и скорости; между ними существуют соотношения, определяемые теорией относительности – в случае отсутствия гравитационного поля время внешнего наблюдателя всегда больше времени бортового; при наличии гравитационного поля собственное время пропорционально времени внешнего наблюдателя, а коэффициентом пропорциональности служит потенциал поля. Международным Астрономическим союзом [10] разработаны рекомендации по обоснованию систем отсчета, привязанных к реальным телам Солнечной системы, рассчитанных на основе общей теории относительности и позволяющих измерять вышеуказанные времена и скорости небесных тел и космических кораблей и соотносить с выбранной системой отсчета. В частности, барицентрические и геоцентрические системы отсчета учитывают приливные и инерционные эффекты.

С увеличением скорости ракеты растет и разница времен и, например, для фотонной ракеты Зенгера [11] следуют характерные особенности в интерпретации межзвездного полета (главными становятся бортовое время и соответствующая скорость). Итак, если ракета движется в пространстве, где можно пренебречь гравитацией, то связь времен t и определяется достаточно просто

,

где , – нормированная скорость по часам внешнего наблюдателя. Если ракета движется вблизи коллапсара (“черной дыры”), то возникает необходимость синхронизации часов для двух одновременных событий, происходящих в бесконечно близких точках; часы же в разных конечных местах ракеты будут показывать разное время.

1.1. Зона Оорта

Сфера Оорта (расстояние примерно биллион км), находящаяся за пределами Плутона, является очагом возникновения комет и астероидов буквально в ледяной упаковке, с хаотической траекторией из-за малой величины гравитационных возмущений. Эта область исследования может явиться целью для ближних межзвездных путешествий с помощью ядерных и ионных движителей примерно за 50 (земных) лет.

1.2. Координаты –Центавра

Вторым по возможностям новых технологий может быть наш ближайший сосед–звезда Проксима Центавра (расстояние 40.5 биллиона км = 4.28 световых лет). Это значит, что сведения о ракете и о ее экипаже в районе данной звезды на Земле получат только через 4.28 световых года после отправки с борта. Такова цена межзвездных путешествий. Этот маршрут является базой для иллюстраций межзвездных траекторий.

1.3. Внесолнечные системы с экзопланетами

В 1995 году у звезды 51 Пегаса (15.36 пк) обнаружили планету типа Юпитера, но в 8 раз ближе к звезде, чем Меркурий относительно Солнца. С тех пор открыто более 30 звезд, имеющие планеты. Для термоядерных источников движения (скорость истечения реактивного выхлопа – 0.1с) пока доступны для планирования Проксима–Центавра, где отсутствуют планеты, и две звезды с планетами – Лаланд и Глиезе.

ЗВЕЗДА, ЕЕ ВЕЛИЧИНА, РАССТОЯНИЕ В ПАРСЕКАХ

(1 ПК =3.2616 СВЕТОВЫХ ЛЕТ),

Класс звезды ее планеты

GLIESE 876, 10.17^m/4.7пк/M4V 2.l M_юп/60. 85 с,

LALANDE 21185, 7^m/2пк/M2 1.6 M_юп/30 лет,

0.9 M_юп/5.8 лет.

Эти звездные системы наиболее близки, как и Центавра, к Земле; среднее время полета к последней звезде составляет при использовании термоядерной энергии с возвращением к Земле ~ 40 – 50 лет. Другие вновь открытые звездные системы (их 32) находятся на расстояниях от 5 до 60 пк – весьма далекие для термоядерной энергии и, может быть, доступные для энергии аннигиляции (скорость истечения ~0.6с). Однако ракеты, запущенные к первым трем звездным системам с возвращением, смогут в полете исследовать указанные 32 системы с помощью научной аппаратуры. Цель поиска – нахождение и характеристика землеподобных планет и, в особенности, поиск признаков жизни, времени существования планет, получение и обработка вероятных сигналов искусственного происхождения. На рис.1, 2 показан пример измерений звезды SAO 76206.